Artemisia annua L.: produção de biomassa, artemisinina, rendimento e composição de óleo essencial em função de diferentes variedades e densidades de plantio
Artemisia annua L. is a herbaceous plant native from Asia which is much used as a source of essential oil and artemisinin, a sesquiterpene lactone used as antimalarial active principle. The search in the improvement regarding the production of A. annua is intense due to the high demand for this mole...
| Autor principal: | Capelin, Diogo |
|---|---|
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2012
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/283 |
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riut-1-2832015-03-07T06:04:44Z Artemisia annua L.: produção de biomassa, artemisinina, rendimento e composição de óleo essencial em função de diferentes variedades e densidades de plantio Capelin, Diogo Marchese, José Abramo Foglio, Mary Ann Marques, Márcia Ortiz Mayo Artemísia Plantas - Populações Artemisia Plant populations Artemisia annua L. is a herbaceous plant native from Asia which is much used as a source of essential oil and artemisinin, a sesquiterpene lactone used as antimalarial active principle. The search in the improvement regarding the production of A. annua is intense due to the high demand for this molecule. The aim of this study was to identify the suitable planting density for a higher yield of biomass, artemisinin and essential oil, and the composition of this, and also compare the performance of three varieties of A. annua for cultivation in the Southwest region of Paraná. In order to this, an experiment was conducted in a randomized block design with four replications. Three different varieties of A. annua were used: Artemis F2, and Artemis F1 (2/39 x 5)x3M. A second experiment was conducted with Artemis F2 variety in a randomized block design with three replications. The treatments were: T1: 16.666 plants ha-1, T2: 55.555 plants ha-1, T3: 94.444 plants ha-1 and T4: 133.333 plants ha-1. The plant material of both experiments was harvested at flowering (approximately 159 days after transplantation) and dried until a constant weight in an oven with air circulation at 35 ° C. The quantification of artemisinin was performed by thin-layer chromatography and detected by densitometry. The separation and quantification of substances present in the essential oil were performed by gas chromatography with a flame ionization detector and the identification of them was performed by gas chromatography coupled to a mass spectrometer. The results were submitted to analysis of variance and Tukey's test at 5% of failure probability for qualitative variables and the regression of the analysis of variance for quantitative treatments. All the tested varieties showed an increasing production in relation to the dry mass of the aerial part, dry mass of leaves, artemisinin and essential oil production per area and they did not differ statistically between themselves. The varieties of Artemis F1 and Artemis F2 had a higher leaf/stem ratio among the varieties tested. The varieties of Artemis F1 and (2/39 x 5)x3M showed a higher content of essential oil in the dry mass of leaves, and due to this they are recommended for cultivation in the Southwest region of Paraná, for the essential oil production. The main compounds found in essential oils from the three cultivars were camphor (39.69%), 1.8 cineole (12.66%), myrcene (9.29%), γ-muuroleno (4.95%), trans - β-farnesene (4.02%), which together totalize an average 70.61% of the essential oil of the varieties tested. Changes in the planting density had no significant influence on the major constituents regarding the essential oil of A. annua variety of Artemis F2. Concerning the different densities, the highest production of leaf biomass, artemisinin, artemisinin content in the dry mass of leaves and essential oil were obtained at densities of 93,966 plants ha-1, 80.0,71 plants ha-1, 81 969 plants ha-1 and 91,272 plants ha-1 respectively. The essential oil content in dry mass of leaves was not affected by the planting density. The alteration in planting density influenced the production of camphene, α-copaene, mirtenila acetate, γ-terpinene. Regarding all the planting densities, camphor was the major constituent with levels above 39% indicating that A. annua is an alternative source for the production of this substance. Monoterpenes were the most abundant class of compounds in essential oil of A. annua with 59.03% of the chemical constitution and 33.91% belong to the class of sesquiterpenes. CNPq Artemisia annua L. é uma planta herbácea nativa da Ásia, muito utilizada como fonte de óleo essencial e artemisinina, uma lactona sesquiterpenica utilizada como princípio ativo antimalárico. Devido à grande demanda por esta molécula a busca pela melhoria da produção de A. annua é intensa. O objetivo deste estudo foi identificar a densidade de cultivo adequada para o maior rendimento de biomassa, artemisinina e óleo essencial, e a composição deste, além de comparar o desempenho produtivo de três variedades de A. annua para o cultivo na região Sudoeste do Paraná. Para isso, um experimento foi conduzido em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram utilizadas três diferentes variedades de A. annua: Artemis F2, Artemis F1 e (2/39 x 5)x3M. Um segundo experimento foi conduzido com a variedade Artemis F2 em delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. Os tratamentos utilizados foram: T1: 16.666 plantas ha-1, T2: 55.555 plantas ha-1, T3: 94.444 plantas ha-1 e T4: 133.333 plantas ha-1. Em pleno florescimento, o material vegetal dos dois experimentos foi colhido (aproximadamente 159 dias após o transplante) e seco até peso constante em estufa com circulação de ar a 35 ºC. A quantificação de artemisinina foi realizada por cromatografia em camada delgada com detecção por densitometria. A separação e quantificação das substâncias presentes no óleo essencial foram realizadas em cromatógrafo gasoso com detector de ionização de chama e, a identificação das mesmas foi feita em cromatógrafo a gás acoplado a espectrômetro de massas. Os resultados foram submetidos à análise da variância e ao teste de Tukey a 5% de probabilidade do erro para as variáveis qualitativas e a regressão do quadro da análise da variância para os tratamentos quantitativos. Todas as variedades testadas apresentaram elevada produção de massa seca de parte aérea, massa seca de folhas, produção de artemisinina e óleo essencial por área não diferindo estatisticamente ente si. As variedades Artemis F2 e Artemis F1 apresentaram maior relação folha/caule entre as variedades testadas. As variedades Artemis F1 e (2/39 x 5)x3M apresentaram maior teor de óleo essencial na matéria seca de folhas sendo mais recomendadas para o cultivo na região Sudoeste do Paraná, para fins de produção de óleo essencial. Os principais constituintes encontrados no óleo essencial das três cultivares foram a cânfora (39,69%), 1,8 cineol (12,66%), mirceno (9,29%), γ-muuroleno (4,95%), trans-b-farneseno (4,02%), que juntos somam em média 70,61% do óleo essencial das variedades testadas. Alterações na densidade de plantio não tiveram influência significativa sobre os constituintes majoritários do óleo essencial de A. annua variedade Artemis F2. Para as diferentes densidades as maiores produções de biomassa de folhas, artemisinina, teor de artemisinina na massa seca de folhas e óleo essencial foram obtidas nas densidades de 93.966 plantas ha-1, 80.0,71 plantas ha-1, 81.969 plantas ha-1 e 91.272 plantas ha-1 respectivamente. O teor de óleo essencial na massa seca de folhas não foi alterado pela densidade de plantio. A alteração na densidade de plantio influenciou na produção de canfeno, α-copaeno, acetato de mirtenila, γ- terpineno. Em todas as densidades de plantio a cânfora foi o constituinte majoritário com níveis superiores a 39% indicando que A. annua é uma fonte alternativa para a produção desta substância. Os monoterpenos foram a classe de compostos mais abundantes no óleo essencial de A. annua com 59,03% da constituição química e 33,91% pertence à classe dos sesquiterpenos. 2012-09-26T15:19:50Z 2012-09-26T15:19:50Z 2012-02-28 masterThesis CAPELIN, Diogo. Artemisia annua L.: produção de biomassa, artemisinina, rendimento e composição de óleo essencial em função de diferentes variedades e densidades de plantio. 2012. 84 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2012. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/283 por application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Programa de Pós-Graduação em Agronomia |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Artemísia Plantas - Populações Artemisia Plant populations |
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Artemísia Plantas - Populações Artemisia Plant populations Capelin, Diogo Artemisia annua L.: produção de biomassa, artemisinina, rendimento e composição de óleo essencial em função de diferentes variedades e densidades de plantio |
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Artemisia annua L. is a herbaceous plant native from Asia which is much used as a source of essential oil and artemisinin, a sesquiterpene lactone used as antimalarial active principle. The search in the improvement regarding the production of A. annua is intense due to the high demand for this molecule. The aim of this study was to identify the suitable planting density for a higher yield of biomass, artemisinin and essential oil, and the composition of this, and also compare the performance of three varieties of A. annua for cultivation in the
Southwest region of Paraná. In order to this, an experiment was conducted in a
randomized block design with four replications. Three different varieties of A.
annua were used: Artemis F2, and Artemis F1 (2/39 x 5)x3M. A second experiment was conducted with Artemis F2 variety in a randomized block design with three replications. The treatments were: T1: 16.666 plants ha-1, T2: 55.555 plants ha-1, T3: 94.444 plants ha-1 and T4: 133.333 plants ha-1. The plant material of both experiments was harvested at flowering (approximately 159 days after transplantation) and dried until a constant weight in an oven with air circulation at 35 ° C. The quantification of artemisinin was performed by thin-layer chromatography and detected by densitometry. The separation and
quantification of substances present in the essential oil were performed by gas
chromatography with a flame ionization detector and the identification of them
was performed by gas chromatography coupled to a mass spectrometer. The results were submitted to analysis of variance and Tukey's test at 5% of failure probability for qualitative variables and the regression of the analysis of variance for quantitative treatments. All the tested varieties showed an increasing production in relation to the dry mass of the aerial part, dry mass of
leaves, artemisinin and essential oil production per area and they did not differ
statistically between themselves. The varieties of Artemis F1 and Artemis F2
had a higher leaf/stem ratio among the varieties tested. The varieties of Artemis
F1 and (2/39 x 5)x3M showed a higher content of essential oil in the dry mass of leaves, and due to this they are recommended for cultivation in the Southwest region of Paraná, for the essential oil production. The main compounds found in essential oils from the three cultivars were camphor (39.69%), 1.8 cineole (12.66%), myrcene (9.29%), γ-muuroleno (4.95%), trans -
β-farnesene (4.02%), which together totalize an average 70.61% of the essential oil of the varieties tested. Changes in the planting density had no significant influence on the major constituents regarding the essential oil of A. annua variety of Artemis F2. Concerning the different densities, the highest production of leaf biomass, artemisinin, artemisinin content in the dry mass of leaves and essential oil were obtained at densities of 93,966 plants ha-1, 80.0,71 plants ha-1, 81 969 plants ha-1 and 91,272 plants ha-1 respectively. The essential oil content in dry mass of leaves was not affected by the planting density. The alteration in planting density influenced the production of camphene, α-copaene, mirtenila acetate, γ-terpinene. Regarding all the planting
densities, camphor was the major constituent with levels above 39% indicating that A. annua is an alternative source for the production of this substance. Monoterpenes were the most abundant class of compounds in essential oil of A. annua with 59.03% of the chemical constitution and 33.91% belong to the class of sesquiterpenes. |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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2012 |
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CAPELIN, Diogo. Artemisia annua L.: produção de biomassa, artemisinina, rendimento e composição de óleo essencial em função de diferentes variedades e densidades de plantio. 2012. 84 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2012. |
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